内容正文:
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
一、单选题
1.(23-24高一上·安徽·期末)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2.(22-23高一上·江苏宿迁·阶段练习)若,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高一上·全国·单元测试)某小型雨衣厂生产某种雨衣,售价(单位:元/件)与月销售量(单位:件)之间的关系为,生产件的成本(单位:元).若每月获得的利润(单位:元)不少于元,则该厂的月销售量的取值范围为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高一上·湖北孝感·期中)“不等式在R上恒成立”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
5.(23-24高一上·江苏宿迁·阶段练习)已知命题“,使”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(23-24高一上·全国·课后作业)已知命题“”是假命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高一上·辽宁·阶段练习)已知一元二次不等式的解集为,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(23-24高一上·辽宁·期末)若关于的不等式的解集为,则不等式的解集为( ).
A. B. C. D.
9.(22-23高一上·贵州贵阳·阶段练习)函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.(23-24高一上·贵州铜仁·期末)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.(23-24高一上·江西抚州·阶段练习)已知二次函数为常数)的对称轴为,其图象如图所示,则下列选项正确的有( )
A.
B.
C.
D.关于的不等式的解为或
12.(23-24高一上·湖北武汉·阶段练习)已知,若关于的不等式的解集中的整数恰有3个,则的值可以为( )
A. B. C. D.
13.(23-24高一上·安徽阜阳·期中)已知关于的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A.
B.不等式的解集为
C.
D.的最小值为
14.(23-24高一上·福建龙岩·阶段练习)已知关于的不等式的解集是,其中,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
15.(23-24高一上·浙江·期末)设正实数满足,则( )
A.的最小值为2 B.的最大值为
C.有最大值2 D.的最大值为
三、填空题
16.(23-24高一上·甘肃·期末)不等式的解集为
17.(23-24高一上·江苏无锡·阶段练习)解关于的不等式.(只需结果,不需过程)
可因式分解为 .
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 .
18.(23-24高一上·陕西宝鸡·期中)已知函数,若不等式的解集是,则实数的值为 .
19.(23-24高一上·上海·期中)已知实数,关于的不等式的解集为,则实数a、b、、从小到大的排列顺序是 .
20.(23-24高一上·云南迪庆·期末)已知二次函数,若对任意,若且不等式恒成立,则的最小值为 .
四、解答题
21.(23-24高一上·湖南常德·阶段练习)解下列一元二次不等式
(1)
(2)
(3)
(4)
22.(23-24高一上·江苏南通·阶段练习)某学校为创建高品质特色高中,准备对校园内现有一处墙角进行规划.如图,墙角线OA和OB互相垂直,学校欲建一条直线型走廊AB,其中AB的两个端点分别在这两墙角线上.
(1)若欲建一条长为10米的走廊,当长度为多少时,的面积最大?
(2)为了使围成区域更加美观并合理利用土地,准备在围成区域内建造一个矩形花围,要求点在上,点在上,且过点,其中米,米,要使围成区域的面积大于18平方米,则的长应在什么范围内?
23.(22-23高一上·天津·期末)已知函数
(1)若的解集为,求实数的值;
(2)若对恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,求关于的不等式的解集.
24.(23-24高一上·湖南湘西·期末)已知函数.
(1)若,且,,求的取值范围;
(2)若关于的不等式的解集为,求的最小值.
25.(23-24高一上·广东河源·阶段练习)设.
(1)若不等式对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围;
(2)在(1)的条件下,求的最小值;
(3)解关于x的不等式.
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2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
一、单选题
1.(23-24高一上·安徽·期末)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据不含参的一元二次不等式的解法计算即可求解.
【详解】原不等式可化为,解集为.
故选:C.
2.(22-23高一上·江苏宿迁·阶段练习)若,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,直接求解不等式即可.
【详解】由,得,解不等式,得,
所以不等式的解集是.
故选:A
3.(22-23高一上·全国·单元测试)某小型雨衣厂生产某种雨衣,售价(单位:元/件)与月销售量(单位:件)之间的关系为,生产件的成本(单位:元).若每月获得的利润(单位:元)不少于元,则该厂的月销售量的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
根据题意,建立利润函数,列出不等式,可得答案.
【详解】
由题意,得,,
令,得,,
,.
故选:D.
4.(23-24高一上·湖北孝感·期中)“不等式在R上恒成立”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出不等式恒成立的充要条件,然后逐项判断即可.
【详解】解:∵“不等式在R上恒成立”,
显然不满足题意,
∴,解得,
对于A,是充要条件,故A错误;
对于B,因为推不出,故B错误;
对于C,因为,反之不能推出,故C正确;
对于D,因为推不出,故D错误.
故选:C.
5.(23-24高一上·江苏宿迁·阶段练习)已知命题“,使”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依题意有恒成立,则,解不等式即可.
【详解】已知命题“,使”是假命题,
则,都有,
得,解得.
故选:D
6.(23-24高一上·全国·课后作业)已知命题“”是假命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据已知全称命题为假命题,可知其否定为真命题,即“”是真命题,结合判别式即可求解.
【详解】命题“”是假命题,
等价于“”是真命题,
即判别式,解得:或,
则实数的取值范围为:.
故选:B.
7.(23-24高一上·辽宁·阶段练习)已知一元二次不等式的解集为,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】根据给定的解集,可得并且,再利用均值不等式求出最小值即得.
【详解】由一元二次不等式的解集为,
得是方程的两个不等实根,并且,
于是,即有,因此,
当且仅当,即时取等号,所以的最小值为4.
故选:D
8.(23-24高一上·辽宁·期末)若关于的不等式的解集为,则不等式的解集为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据关于x的不等式的解集是,利用韦达定理可得,将不等式等价转化为,进而求解.
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以的两根是或2,由韦达定理可得:,
所以可转化为,解得或.
所以原不等式的解集为,
故选:B.
9.(22-23高一上·贵州贵阳·阶段练习)函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数的对称性和单调性可得答案.
【详解】函数的图像的对称轴为,
因为函数在区间上单调递增,
所以,解得,
所以的取值范围为,
故选:C
10.(23-24高一上·贵州铜仁·期末)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
对二项式系数进行分类,结合二次函数定义的性质,列出关系式求解.
【详解】当时,不等式恒成立,
当时,满足不等式恒成立;
当时,令,则在上恒成立,
函数的图像抛物线对称轴为,
时,在上单调递减,在上单调递增,
则有,解得;
时,在上单调递增,在上单调递减,
则有,解得.
综上可知,的取值范围是.
故选:D.
【点睛】方法点睛:分类讨论思想是高中数学一项重要的考查内容,分类讨论思想要求在不能用统一的方法解决问题的时候,将问题划分成不同的模块,通过分块来实现问题的求解,体现了对数学问题的分析处理能力和解决能力.
二、多选题
11.(23-24高一上·江西抚州·阶段练习)已知二次函数为常数)的对称轴为,其图象如图所示,则下列选项正确的有( )
A.
B.
C.
D.关于的不等式的解为或
【答案】BCD
【分析】由图知,,设的两根分别为,由得,可判断AC选项;由,可判断B选项;利用可解D选项中不等式.
【详解】由图知,当时,,
设的两根分别为,两根均大于0,则,,
所以,故A错误;
由,(因为故取不到等号),所以,所以,故B正确;
因为,所以,故C正确;
对D:
等价于:,
等价于:,()
等价于:,
等价于:,其解为或.故D正确.
故选:BCD
12.(23-24高一上·湖北武汉·阶段练习)已知,若关于的不等式的解集中的整数恰有3个,则的值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】先解不等式,再根据解集包含的整数的个数列式解不等式即可.
【详解】因为,所以,
因为,且解集中的整数恰有3个,所以,
因为,所以,
从而,即,
因为,所以.
故选:.
13.(23-24高一上·安徽阜阳·期中)已知关于的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A.
B.不等式的解集为
C.
D.的最小值为
【答案】AB
【分析】利用二次不等式解与系数的关系得到关于的表达式,结合基本不等式,逐一分析判断各选项即可得解.
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以是方程的两根,且,故A正确;
所以,解得,
所以,即,则,解得,
所以不等式的解集为,故B正确;
而,故C错误;
因为,所以,
则,
当且仅当,即或时,等号成立,
与矛盾,所以取不到最小值,故D错误.
故选:AB.
14.(23-24高一上·福建龙岩·阶段练习)已知关于的不等式的解集是,其中,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据一元二次不等式与对应方程的关系,利于根与系数的关系,结合二次函数的图象与性质求解.
【详解】由关于的不等式的解集是,其中,
所以,且是方程的两根,
所以,,
所以,,故正确;
又因为,故错误;
作出和的图象,则为两函数图象交点的横坐标,
由图象可知,故正确;
故选:.
15.(23-24高一上·浙江·期末)设正实数满足,则( )
A.的最小值为2 B.的最大值为
C.有最大值2 D.的最大值为
【答案】AC
【分析】对于A,根据“1”的妙用,结合基本不等式,即可求得最小值,即可判定;对于B,条件化为,根据“1”的妙用,结合基本不等式,即可求得最小值,即可判定;对于C,平方后,利用基本不等式即可;对于D,根据条件消去,结合二次函数的性质即可判定.
【详解】对于A,因为,
所以
,
当且仅当,即时等号成立,
故的最小值为2,A正确;
对于B,因为,所以,
即,
所以
当且仅当,即时等号成立,
故最小值为,则B错误;
对于C,因为,
所以,
所以,
当且仅当时等号成立,故有最大值2,
则C正确;
对于D,因为,则,
所以,
当时,有最大值,不符合题意,故D错误,
故选:AC.
三、填空题
16.(23-24高一上·甘肃·期末)不等式的解集为
【答案】
【分析】利用中,去掉绝对值,再进行换元转化为一元二次不等式,解出不等式即可.
【详解】结合题意:
要使有意义,需满足,所以,
可化简为整理:
令则
所以解得:
又,所以两边同时平方得:
故解集为.
故答案为:.
17.(23-24高一上·江苏无锡·阶段练习)解关于的不等式.(只需结果,不需过程)
可因式分解为 .
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 .
【答案】
【分析】根据题意,结合一元二次不等式的解法,合理分类讨论,即可求解.
【详解】由题意得:方程可分解为,
若时,不等式即为,解得,不等式的解集为;
若时,令,解得或,
当时,即时,由,解得,此时解集为;
当时,即时,由,解得,此时解集为;
当时,即或时,由,解得,此时解集为;
故答案为:;;;;;;;;;;.
18.(23-24高一上·陕西宝鸡·期中)已知函数,若不等式的解集是,则实数的值为 .
【答案】
【分析】根据题意,可得一元二次不等式的解集是,由此列式算出实数的值.
【详解】,即,解集是,
所以,且是方程的两个实数根,
于是由韦达定理可得,
解得不符合题意,舍去).
故答案为:.
19.(23-24高一上·上海·期中)已知实数,关于的不等式的解集为,则实数a、b、、从小到大的排列顺序是 .
【答案】
【分析】不等式可化为,设,,画出函数与函数的图像,利用数形结合法即可求出结果.
【详解】不等式可化为,
设,,
画出函数与函数的图像,如图所示,
由图像可知,,
故答案为:
20.(23-24高一上·云南迪庆·期末)已知二次函数,若对任意,若且不等式恒成立,则的最小值为 .
【答案】8
【分析】根据一元二次不等式的解集性质,结合换元法、基本不等式进行求解即可.
【详解】因为不等式恒成立,
所以,可得,因为,所以由,
设,因为,所以,则有
当且仅当时取等号,即当时取等号,即当时取等号,
故答案为:
【点睛】关键点睛:本题的关键是根据一元二次不等式的解集性质得到,进而利用换元法、基本不等式进行求解.
四、解答题
21.(23-24高一上·湖南常德·阶段练习)解下列一元二次不等式
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)
(2)或
(3)
(4)
【分析】(1)求出的根可得答案;
(2)求出的根可得答案;
(3)求出的根可得答案;
(4)根据分式不等式的解法可得答案.
【详解】(1)令可得或,所以的解集为;
(2)令可得或,所以的解集为
或;
(3)由得,令可得,
所以解集为;
(4)由得,所以的解集为.
22.(23-24高一上·江苏南通·阶段练习)某学校为创建高品质特色高中,准备对校园内现有一处墙角进行规划.如图,墙角线OA和OB互相垂直,学校欲建一条直线型走廊AB,其中AB的两个端点分别在这两墙角线上.
(1)若欲建一条长为10米的走廊,当长度为多少时,的面积最大?
(2)为了使围成区域更加美观并合理利用土地,准备在围成区域内建造一个矩形花围,要求点在上,点在上,且过点,其中米,米,要使围成区域的面积大于18平方米,则的长应在什么范围内?
【答案】(1)长度为米
(2)的长的范围是(单位:米)
【分析】(1)设长度为米,求出,可得的面积的表达式,然后由基本不等式求解即可;
(2)设的长为米,由,得,求得,得的面积的表达式,由题意列不等式,求解即可.
【详解】(1)由题意,设长度为米,,
∵,∴,
∴的面积为,
由基本不等式,
当且仅当,即时等号成立,
∴当长度为米时, 的面积最大,最大值为平方米.
(2)设的长为米,则为米,其中,
∵为矩形,,
∴,∴,则,
故,整理得,
又,则或,
故的长的范围是(单位:米).
23.(22-23高一上·天津·期末)已知函数
(1)若的解集为,求实数的值;
(2)若对恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,求关于的不等式的解集.
【答案】(1);
(2);
(3)详见解析.
【分析】(1)根据题意,得到和3为方程的两根,根据韦达定理,即可得出结果;
(2)根据题意,得到恒成立,分别讨论和两种情况,即可得出结果;
(3)分,,,四种情况讨论结合二次不等式解法可得.
【详解】(1)因为的解集为,
所以且和3为方程的两根,所以,
解得;
(2)对恒成立,
①当时,,符合题意;
②当时,,解得,
综上,实数a的取值范围是;
(3)由,得,
即,
当时,,即,
当时,,
当时,,解得,
当时,,
解得,或,
当时,,
解得,或,
综上:当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为 ,或
当时,原不等式的解集为,或
24.(23-24高一上·湖南湘西·期末)已知函数.
(1)若,且,,求的取值范围;
(2)若关于的不等式的解集为,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)化简不等式,根据一元二次不等式恒成立,利用判别式求解;
(2)由一元二次不等式的解集求出,再由均值不等式求最小值即可.
【详解】(1)当时,,则,,
即恒成立,
所以,解得,
即的取值范围为.
(2)由可得,
因为不等式的解集为,
所以由根与系数关系可得,
解得,
所以,
当且仅当,即时等号成立,即所求函数的最小值为.
25.(23-24高一上·广东河源·阶段练习)设.
(1)若不等式对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围;
(2)在(1)的条件下,求的最小值;
(3)解关于x的不等式.
【答案】(1)
(2)4
(3)答案见解析
【分析】(1)分和讨论,当时,根据相应二次函数开口方向和判别式列不等式组即可求解;
(2)变形为,利用基本不等式求解可得;
(3)整理得,根据二次系数是否为0、相应二次函数开口分析、两根的大小关系分类讨论即可.
【详解】(1)由恒成立得:对一切实数x恒成立.
当时,不等式为,不合题意;
当时,,解得:;
综上所述:实数m的取值范围为.
(2),,
,
(当且仅当,即时取等号),的最小值为4.
(3)由得:;
①当时,,解得:,即不等式解集为;
②当时,令,解得:,;
1)当,即时,不等式解集为;
2)当,即时,不等式解集为;
3)当,即时,不等式可化为,
,不等式解集为;
4)当,即时,不等式解集为;
综上所述:当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!9
学科网(北京)股份有限公司
$$